粒徑對油井水泥水化熱及力學性能的影響
本文選題:擠水泥 + 超細水泥; 參考:《鉆井液與完井液》2017年02期
【摘要】:油井水泥的粒徑與其性能和用途密切相關,考察了3種粉磨方式下不同粒徑分布油井水泥漿的性能。利用等溫量熱儀(ICC)、X射線衍射分析儀(XRD)、壓汞儀(MIP)和掃描電鏡(SEM)分別測試了不同粒徑水泥顆粒早期水化放熱速率、水泥石水化產(chǎn)物、孔結構及顆粒微觀形貌。結果表明,物理粉磨方法只能將顆粒超細化,不能納米化;相同水灰比的水泥漿,其原料顆粒粒徑分布對漿體密度、水化產(chǎn)物無明顯影響。但隨水泥顆粒粒徑的減小,漿體稠化時間縮短、流變性變差、析水率降低,穩(wěn)定性增加。同時,超細水泥顆粒反應活性增強,水化放熱量及放熱速率增加,水灰比為0.5的0.013mm超細水泥(MC1000-0.5)24 h累積水化放熱量較水灰比為0.5的普通G級水泥(G-0.5)提高了91.03%。在短期內(nèi)生成了更多的水化產(chǎn)物,提高了水泥石早期強度及抗?jié)B性能,且降低了水泥石的總孔隙率,水灰比為0.7的0.013 mm超細水泥(MC1000-0.7)水泥石的1 d齡期抗壓、抗折強度較水灰比為0.7的普通G級水泥(G-0.7)分別提高了226.32%、153.13%,其28 d齡期總孔隙率及滲透率較G-0.7水泥石分別降低了10.1%及41.7%,但后期抗壓強度增長幅度不大。
[Abstract]:The particle size of oil well cement is closely related to its performance and use. The performance of oil well cement slurry with different particle size distribution under 3 kinds of grinding methods is investigated. Using isothermal calorimeter (ICC), X ray diffraction analyzer (XRD), mercury injection instrument (MIP) and scanning electron microscope (SEM), the early hydration heat rate of the cement particles with different particle sizes and the hydration production of cement stone are tested respectively. The results show that the particle size distribution has no obvious influence on the slurry density and the hydration products, but with the decrease of the cement particle size, the thickening time of the slurry, the rheological property and the water evolution rate decrease with the decrease of the cement particle size. At the same time, the reaction activity of superfine cement particles is enhanced, the hydration heat and exothermic rate are increased, and the water cement ratio of 0.5 0.013mm superfine cement (MC1000-0.5) is 24 h accumulated in the water, which is higher than that of the ordinary G cement (G-0.5) with water cement ratio of 0.5 (G-0.5), which increases the hydration product in the short term and improves the early cement stone. The strength and impermeability are reduced, the total porosity of cement stone is reduced, the 0.013 mm cement (MC1000-0.7) cement stone with 0.7 water cement ratio is 1 d age compression, and the flexural strength is increased by 226.32% and 153.13% compared with the ordinary G cement (G-0.7) with the water cement ratio 0.7, respectively, and the total porosity and permeability of the 28 d age are 10.1% lower than that of the G-0.7 cement stone respectively. And 41.7%, but the increase of compressive strength in later period is not significant.
【作者單位】: 南京工業(yè)大學材料科學工程學院;江蘇先進生物與化學制造協(xié)同創(chuàng)新中心;中石化華東石油工程有限公司鉆井處;
【基金】:江蘇高校品牌專業(yè)建設工程資助項目(PPZY2015B128) 江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目(PAPD)
【分類號】:TE256.6
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本文編號:1923537
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